防爆安全柵原理是什么
2011-03-07防爆安全柵原理
防爆安全柵，防止危險(xiǎn)能量由安全場所進(jìn)入危險(xiǎn)場所，不影響儀表正常工作，安放在安全場所的入（出）口處。這樣對安全場所的儀表不作防爆要求。
防爆安全柵按結(jié)構(gòu)分類：①齊納安全柵，②變壓器隔離式安全柵。
按用途分類： ①輸入端用， ②輸出端用。
一. 齊納安全柵
齊納安全柵的防爆原理是用齊納二級管VD控制輸出電壓，用限流電阻R限制輸出電 流，電路相對簡單。電路由快速熔斷器FU，限壓元件VD1、VD2 （齊納二極管或二極管），限流電阻R（電阻器或非線性元件）三部分組成。
在正常操作條件下，非本安端3、4 之間所加的電壓低于最高電壓Vmax（更低于齊納二極管 的齊納電壓）,此時(shí)VD1、VD2處于不導(dǎo)通狀態(tài)，除有極微小的漏電流以外，是“開路”狀態(tài)，安全柵電路等效于一個(gè)電阻串聯(lián)在信號回路內(nèi)，只要漏電流小于規(guī)定值，安全柵電路就不會影響系統(tǒng)的正常工作。而當(dāng)非本安端發(fā)生故障，例如在非本安端3、4之間因某種原因混入高電壓，使齊納二極管 VD1、 VD2 反向擊穿,呈“導(dǎo)通”狀態(tài)，此時(shí)齊納二極 管VD1、VD2 把混入的高電壓限制在齊納電壓上，在安全柵的本安端 1、2 上就不會出現(xiàn)高電壓。齊 納二極管一旦導(dǎo)通以后，其電流急劇上升（雪崩 過程）把串聯(lián)在電路中的熔斷器FU 瞬時(shí)熔斷，切斷了至現(xiàn)場的高電壓，防止了高電壓引爆現(xiàn)場爆炸性物質(zhì)的危險(xiǎn),從而保護(hù)了現(xiàn)場設(shè)備及人員的安全。
當(dāng)現(xiàn)場（危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)）本安端1、2之間發(fā)生故障，例如負(fù)載短路了，安全柵電路中的限流電阻R立即起限 流作用，把極大的短路電流限制在某一個(gè)電流值之內(nèi)，這個(gè)電流值是安全值，故現(xiàn)場也是安全的。
齊納安全柵的安全保護(hù)作用 ，實(shí)際上是對能量的限制作用，在本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)中，由于安全柵的功能，所以不論發(fā)生任何故障都保證傳輸?shù)浆F(xiàn)場（危險(xiǎn)區(qū)）的能量限制在一個(gè)安全值（不會點(diǎn)燃規(guī)定的分級、分組爆炸性氣 體混合物），從而保證現(xiàn)場安全。在正常工作時(shí)，齊納安全柵相當(dāng)于兩個(gè)電阻串入電路，因此對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無須作改動(dòng)。另外，齊納安全柵由于無信號的轉(zhuǎn)變，對原信號精度也沒有影響。
一般來講，齊納安全柵選型容易，不易損壞，對原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求改動(dòng)的地方比較少，價(jià)格方面，齊納安全柵要比隔離的便宜很多，這在需要使用很多安全柵的場合，齊納安全柵的價(jià)格優(yōu)勢明顯體現(xiàn)了出來。
